бюджетное образовательное учреждение Чувашской Республики
среднего профессионального образования
"Чебоксарский электромеханический колледж"
Министерства образования и молодежной политики Чувашской Республики
РАССМОТРЕНО на заседании цикловой комиссии ОПД Председатель ЦК __________// | УТВЕРЖДЕНО приказом № 000 от 01.01.2001 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ОП.02 Основы электротехники
специальность
09.02.01 Компьютерные системы и комплексы
базовая подготовка
Разработчик: , преподаватель |
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
1.1. Аннотация к рабочей программе
Настоящая рабочая программа учебной дисциплины ОП.02 Основы электротехники разработана в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы и является частью программы подготовки специалистов среднего звена.
Программа учебной дисциплины ОП.02 Основы электротехники относится к профессиональному циклу и предусматривает изучение физической сущности процессов, происходящих в электротехнических и электронных устройствах.
1.2. Требования к результатам освоения: компетенциям, знаниям и умениям
Результатом освоения данной учебной дисциплины является освоение студентами следующих компетенций, знаний и умений:
Результаты освоения | Основные показатели оценки результата |
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес | Обучающийся изучает техническую литературу, и современные научные разработки в области будущей профессиональной деятельности. Обучающийся самостоятельно организует собственные приемы обучения, в том числе в рамках исследовательской деятельности (занимается в кружках технического творчества, принимает участие в научно-практических конференциях и т. п.) |
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество | Обучающийся планирует свою деятельность в рамках заданных (известных) технологий. Обучающийся определяет стратегию решения проблемы, разбивает поставленную цель. Обучающийся проводит объективный анализ и указывает субъективное значение результатов деятельности. |
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность | Обучающийся делает выводы и принимает решения в условиях неопределенности. Обучающийся определяет показатели результативности деятельности в соответствии с поставленной задачей по решению проблемы |
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития | Обучающийся планирует информационный поиск. Обучающийся владеет способами систематизации информации. Обучающийся интерпретирует полученную информацию в контексте своей деятельности. |
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности | Обучающийся использует IT-технологии как средство повышения эффективности собственной деятельности и профессионального саморазвития. Обучающийся осуществляет обмен информации с использованием современного оборудования и программного обеспечения, в том числе на основе сетевого взаимодействия. |
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями | Обучающийся обучает членов группы (команды) рациональным приемам по организации деятельности для эффективного выполнения коллективного проекта (лабораторной работы, исследовательской работы и т. п.) Обучающийся справляется с кризисами взаимодействия совместно с членами группы (команды). |
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий | Обучающийся обучает членов группы (команды) рациональным приемам по организации деятельности для эффективного выполнения коллективного проекта (лабораторной работы, исследовательской работы и т. п.) .Обучающийся осознает степень персональной ответственности за результат выполнения заданий, прогнозирует последствия принятого решения |
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации | Обучающийся самостоятельно организует собственные приемы обучения, в том числе в рамках исследовательской деятельности (занимается в кружках технического творчества, принимает участие в научно-практических конференциях и т. п.) |
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности | Обучающийся использует актуальную нормативно-правовую документацию по специальности. |
ПК 1.1. Выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств. | Обучающийся применяет требования нормативных документов при разработке схем цифровых устройств |
ПК 3.1. Проводить контроль параметров, диагностику и восстановление работоспособности компьютерных систем и комплексов. | Обучающийся bспользует техническую документацию для изучения устройства и принципа действия оборудования. Выбирает приборы, оборудование и проводит диагностику компьютерных систем и комплексов. Определяет причины неисправностей оборудования. Оформляет отчет по результатам диагностирования. |
Должен знать основные характеристики, параметры и элементы электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме | Обучающийся перечисляет основные характеристики, параметры и элементы электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме |
Должен знать свойства основных электрических RC и RLC-цепочек, цепей с взаимной индукцией | Обучающийся перечисляет свойства основных электрических RC и RLC-цепочек, цепей с взаимной индукцией |
Должен знать трехфазные электрические цепи | Обучающийся классифицирует и описывает трехфазные электрические цепи |
Должен знать основные свойства фильтров | Обучающийся перечисляет основные свойства фильтров |
Должен знать непрерывные и дискретные сигналы | Обучающийся описывает непрерывные и дискретные сигналы |
Должен знать методы расчета электрических цепей | Обучающийся описывает и обоснованно выбирает метод расчета электрических цепей |
Должен знать спектр дискретного сигнала и его анализ | Обучающийся анализирует спектр дискретного сигнала |
Должен знать цифровые фильтры | Обучающийся классифицирует цифровые фильтры |
Должен уметь применять основные определения и законы теории электрических цепей | Обучающийся обоснованно применяет основные определения и законы теории электрических цепей |
Должен уметь учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей | Обучающийся обоснованно учитывает на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей |
Должен уметь различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры | Обучающийся различает непрерывные и дискретные сигналы и их параметры |
1.3. Виды учебной работы и объем часов
Вид учебной работы | Объем часов по учебному плану |
Максимальная учебная нагрузка | 155 |
Обязательная учебная нагрузка | 111 |
в том числе: |
|
теоретическое обучение | 71 |
лабораторные занятия | 40 |
Самостоятельная работа | 44 |
Промежуточная аттестация проводится в форме: комплексного экзамена |
2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ План И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала | Домашнее задание (соотв. с п.3.2.) | Объем часов |
Введение | Теоретическое обучение Роль электротехники в развитии хозяйства. Получение, передача и использование электрической энергии. | ДИ 1 Введение | 2 |
Раздел 1. | Электрическое поле | ||
Тема 1.1. Основные характеристики электрического поля | Теоретическое обучение Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Напряжение. Потенциал. Проводник в электростатическом поле | ОИ1-1, § 1.1 ДИ-1, Глава 1, § 7.1 | 2 |
Тема 1.2. Электрическое поле конденсатора | Теоретическое обучение Поляризация диэлектрика. Электрическая прочность диэлектрика | ДИ-1, § 7.3, § 7.5 | 2 |
Самостоятельная работа Решение ситуационных задач | Решение задач | 2 | |
Тема 1.3. Электрическая емкость. Конденсаторы | Теоретическое обучение Электрическая емкость конденсатора. Соединение конденсаторов. Заряд и разряд конденсаторов | ДИ-1 § 7.4, § 7.5 | 2* |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №1. Техника безопасности. Тренировочные упражнения по сборке электрических схем Лабораторная работа №2. Моделирование процессов заряда и разряда конденсатора в среде Multisim | Оформить отчет | 2 2 | |
Самостоятельная работа Подготовка презентации по теме: «Конденсаторы – определение, изображение, схемы включения, общая емкость» | ДИ-1 § 7.4, § 7.5, § 7.6 | 2 | |
Раздел 2. | Электрические цепи постоянного тока | ||
Тема 2.1. Начальные сведения об электрическом токе | Теоретическое обучение Электрический ток в проводниках. Электрическое сопротивление. Электрическая проводимость. Закон Ома для участка цепи. Зависимость сопротивления от температуры | ОИ-1, §1.2.1, ДИ-1, Глава 2 | 2 |
Тема 2.2. Электрическая цепь | Теоретическое обучение Элементы электрической цепи. Понятие об ЭДС и напряжении. Работа и мощность. Баланс мощности. Закон Джоуля - Ленца | ОИ-1, §1.2.3 ДИ-1, §3.1-3.3 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №3. Изучение работы регулятора тока и регулятора напряжения | Оформить отчет | 2 | |
Тема 2.3. Режимы работы электрических цепей | Теоретическое обучение Режим согласованной нагрузки. Номинальный и рабочий режим работы. Режим холостого хода. Режим короткого замыкания | ОИ-1, §1.2.4, ДИ-1, §3.4 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №4. Исследование режимов работы электрических цепей | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада «Практическое применение режимов работы (холостого хода, короткого замыкания и рабочего режима) электрической цепи» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 2.4. Расчет электрических цепей постоянного тока | Теоретическое обучение Законы Кирхгофа. Разветвленная электрическая цепь | ОИ-1, 1.3.1, §1.3.2 ДИ-1, §4.1-4.3 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №5. Исследование источника ЭДС в режимах генератора и потребителя Лабораторная работа №6. Измерение потенциалов в электрической цепи, построение потенциальной диаграммы Лабораторная работа №7. Последовательное соединение резисторов Лабораторная работа №8. Параллельное соединение резисторов Лабораторная работа №9. Опытная проверка законов Кирхгофа | Оформить отчет | 2 2 2 2 2 | |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада «Расчет и построение потенциальной диаграммы. Практическое использование» Поиск информации и подготовка доклада «Свойства последовательной и параллельной цепи» | Интернет-ресурсы | 2 2 | |
Тема 2.5. Методы расчета электрических цепей постоянного тока с одним источником | Теоретическое обучение Понятие о треугольнике и звезде из пассивных элементов цепи. Метод преобразования (звезды сопротивлений в треугольник или наоборот). Смешанное соединение потребителей. Метод «свертывания» | ОИ-1, §1.3.1, §1.3.2 ДИ-1, §4.4-4.5 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №10. Смешанное соединение резисторов | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Решение ситуационных задач: «Определение параметров цепи при смешанном соединении резисторов» «Определение токов в сложной электрической цепи» | Решение задач | 2 2 | |
Тема 2.6. Методы расчета разветвленных электрических цепей постоянного тока с несколькими источниками | Теоретическое обучение Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов | ОИ-1, §1.3.1, §1.3.2 ДИ-1, §5.1, §5.4, §5.5 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №11. Моделирование электрических цепей постоянного тока в среде Multisim | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада «Расчет смешанной электрической цепи переменного тока с помощью законов Кирхгофа» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 2.7. Нелинейные электрические цепи постоянного тока | Теоретическое обучение Графический анализ нелинейных электрических цепей постоянного тока. Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока | ОИ-1, §1.4 ДИ-1, Глава 6 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №12. Снятие вольтамперных характеристик нелинейных элементов | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада «Нелинейные элементы – применение в технике, ВАХ» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Раздел 3. | Электромагнетизм и электромагнитная индукция | ||
Тема 3.1. Характеристики и параметры магнитного поля | Теоретическое обучение Характеристики магнитного поля. Параметры магнитного поля. Электромагнитные силы | ОИ-1, §2.1.1 ДИ-1, §8.1-8.4 | 2 |
Тема 3.2. Электромагнитная индукция | Теоретическое обучение Закон электромагнитной индукции. Принцип генератора. Принцип двигателя | ОИ-1, § 2.2, ДИ-1, Глава 10 | 2 |
Самостоятельная работа «Вихревые токи» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 3.3 ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции | Теоретическое обучение Индуктивность и взаимная индуктивность. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции | ОИ-1, § 2.2, ДИ-1, § 8.5, §10.4 | 2 |
Самостоятельная работа Принцип работы трансформатора | Интернет-ресурсы | 2 | |
Раздел 4. | Электрические цепи переменного тока | ||
Тема 4.1. Основные понятия и определения | Теоретическое обучение Характеристики синусоидальных величин. Векторные диаграммы синусоидальных величин. Действующая и средняя величины синусоидальных токов | ОИ-1, § 3.1.1-3.1.2, ДИ-1, Глава 12 | 2 |
Тема 4. 2. Мощность в цепи синусоидального тока | Теоретическое обучение Мгновенная мощность. Активная мощность. Реактивная мощность. Полная мощность | ОИ-1, § 3.1.3 ДИ-1, Глава 13 | 2 |
Тема 4.3. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока | Теоретическое обучение Активное сопротивление. Индуктивное сопротивление. Емкостное сопротивление | ОИ-1, § 3.1.4 ДИ-1, § 13.1-13.3 | 2 |
Самостоятельная работа Определение характеристик и параметров электрической цепи переменного тока с емкостным сопротивлением | Решение задач | 2 | |
Тема 4.4. Расчет реальных элементов электрической цепи с помощью векторной диаграммы | Теоретическое обучение Реальная катушка. Реальный конденсатор. | ОИ-1, § 3.1.4 ДИ-1, § 13.4-13.5 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа № 13. Исследование катушки индуктивности Лабораторная работа № 14. Исследование конденсатора Лабораторная работа № 15. Определение активной, реактивной и полной мощности катушки индуктивности в среде Multisim | Оформить отчет | 2 2 | |
Тема 4.4. Расчет неразветвленных электрических цепей символическим методом | Теоретическое обучение Характеристики и параметры электрической цепи в символической форме. Неразветвленная электрическая цепь | ОИ-1, § 3.1.4-3.1.5, ДИ-1, Глава 14 Глава 15 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа № 16. Исследование неразветвлённой цепи переменного тока | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Определение характеристик электрической цепи переменного тока символическим методом | Решение задач | 2 | |
Тема 4.5. Расчет разветвленных электрических цепей символическим методом | Теоретическое обучение Параллельная R-L-C цепь. Смешанная электрическая цепь. | ОИ-1, § 3.1.5, ДИ-1, Глава 15 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №17. Исследование разветвлённой цепи переменного тока | Оформить отчет | 2 2 | |
Самостоятельная работа Определение характеристик электрической цепи переменного тока по законам Кирхгофа. | Решение задач | 2 | |
Тема 4.6. Расчет сложных электрических цепей переменного тока символическим методом | Теоретическое обучение Метод узловых и контурных уравнений. Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов | ДИ-1, § 15.2 | 2 |
Самостоятельная работа Типовой расчет - «Расчет сложных электрических цепей переменного тока символическим методом» | Решение задач | 4 | |
Тема 4.7. Резонансные явления в последовательных цепях переменного тока | Теоретическое обучение Резонанс напряжений. | ОИ-1, §3.1.6, ДИ-1, Глава 17 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №18. Резонанс напряжений | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада: «Применение электрического резонанса в электротехнической промышленности» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 4.7. Резонансные явления в параллельных цепях переменного тока | Теоретическое обучение Резонанс токов | ОИ-1, 3.1.6, ДИ-1, Глава 17 | 2* |
Самостоятельная работа Выполнение графической работы «Частотные характеристики колебательного контура» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 4.8. Электрические цепи переменного тока с магнитосвязанными элементами | Теоретическое обучение Последовательное соединение магнитосвязанных элементов. Параллельное соединение магнитосвязанных элементов | ОИ-1, § 3.1.7 ДИ-1, Глава 16 | 2 |
Тема 4.9. Четырехполюсники при переменных токах и напряжениях | Теоретическое обучение Уравнения четырехполюсника. Режимы четырехполюсника | ДИ-1, Глава 18 | 2 |
Тема 4.10. Четырехполюсники при переменных токах и напряжениях | Теоретическое обучение Схемы замещения пассивного четырехполюсника | ДИ-1, Глава 18 | 2 |
Тема 4.11. Основные понятия о несинусоидальных величинах | Теоретическое обучение Основные понятия и определения. Ряды Фурье для несинусоидальных токов, напряжений и ЭДС. Действующие значения несинусоидальных электрических величин | ОИ-1, § 3.2.1-3.2.3 ДИ-1, § 23.1-23.3 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №19. Моделирование и исследование несинусоидального электрического тока среде Multisim | Оформить отчет | 2 | |
Тема 4.12. Расчет линейных электрических цепей с несинусоидальными токами | Теоретическое обучение Особенности расчета электрической цепи с несинусоидальными токами с R, L, C элементами. Методика расчета | ОИ-1, § 3.2.4 ДИ-1, § 23.4 | 2 |
Тема 4.13. Электрические фильтры | Теоретическое обучение Основные свойства фильтров. Сглаживающие фильтры. Полосовые фильтры. Заграждающие фильтры | ОИ-1, § 3.2.5 | 2 |
Самостоятельная работа Поиск информации и подготовка доклада «Виды электрических фильтров и их применение в промышленности» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Тема 4.14. Дискретный сигнал | Теоретическое обучение Спектр дискретного сигнала. Анализ спектра дискретного сигнала | Интернет-ресурсы | 2 |
Тема 4.15. Цифровые фильтры | Теоретическое обучение Применение цифровых фильтров. Принцип работы цифровых фильтров | Интернет-ресурсы | 2 |
Тема 4.16. Трехфазные электрические цепи. Основные понятия | Теоретическое обучение Понятие трехфазной электрической цепи. Симметричная трехфазная система ЭДС | ОИ-1, § 3.4.1, ДИ-1, Глава 20 | 1* |
Тема 4.17. Способы соединения трехфазного генератора и приемника электрической энергии | Теоретическое обучение Соединение фаз генератора звездой. Соединение фаз генератора треугольником | ОИ-1, § 3.4.2, ДИ-1, § 20.2-20.4 | 2 |
Самостоятельная работа Построение векторных диаграмм трехфазной цепи | Построение векторных диаграмм по условию задачи | 2 | |
Тема 4.18. Расчет трехфазной цепи | Теоретическое обучение Расчет симметричной трехфазной цепи. Расчет несимметричной трехфазной цепи. Мощности в трехфазной цепи | ОИ-1, § 3.4.3, ДИ-1, Глава 21 | 2 |
Лабораторные занятия Лабораторная работа №20. Исследование трёхфазных цепей при соединении потребителей «звездой» | Оформить отчет | 2 | |
Самостоятельная работа Решение ситуационных задач | Решение задач | 2 | |
Раздел 5. | Переходные процессы в линейных электрических цепях | ||
Тема 5.1. Общие сведения о переходных процессах | Теоретическое обучение Понятие переходного процесса. Первый закон коммутации. Второй закон коммутации | ОИ-1, § 4.1 ДИ-1, Глава 25 | 2 |
Тема 5.2. Переходные процессы в линейных электрических цепях | Теоретическое обучение Расчет переходных процессов в цепи с источником постоянного напряжения с индуктивной катушкой и резистором. Характеристики переходного процесса | ОИ-1, § 4.2-4.3 ДИ-1, Глава 25 | 2 |
Самостоятельная работа Конспект: «Переходные процессы в цепи с источником постоянного напряжения с емкостью и резистором» | Интернет-ресурсы | 2 | |
Всего: | 155 |
Знаком * обозначаются часы теоретического обучения, которые могут быть скорректированы (сокращены) в педагогической нагрузке на учебный год, при этом соответствующие дидактические единицы переносятся в содержание других учебных занятий или на самостоятельную работу, не нарушая содержания дисциплины в целом.
3. ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ РЕАЛИЗАЦИИ
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины предполагает наличие:
лаборатории «Электротехника»
технических средств обучения:
2. цифровые образовательные ресурсы
3. плакаты
4. демонстрационные стенды
оборудования и технологического оснащения рабочих мест, определенных для проведения лабораторных и практических занятий:
1. лабораторные стенды
2. измерительные приборы
3. переносные источники питания
3.2 Требования к минимальному информационному обеспечению обучения
ОИ:
1. Электротехника и электроника: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ , , и др.; Под ред. . – М.: Издательский центр «Академия», 2013.
ДИ:
1. Евдокимов основы электротехники.- М.: Высшая школа, 2008.
2. Полещук по электротехнике и электронике: учеб. пособие для студ. сред. проф. образования/ . – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.
3. Прошин -практические работы по электротехнике: учеб. пособие для нач. проф. образования/ . –3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008.
4. Свириденко. электротехники и электроснабжения: учебник/ , . – Минск: Техноперспектива, 2008.
5. Задачник по электротехнике: Учеб. пособие/ , , и др. - М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 1998.
6. Электротехника и электроника, наглядные пособия, таблицы и схемы./ РНПО Росучприбор Южно-Уральский Государственный университет.
